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本文以石墨烯-纳米贵金属复合催化剂的制备与性能研究为总体方向,以制备能够现场形成三维石墨烯网络结构的碳基-贵金属复合催化剂、进而充分提高复合催化剂的催化性能为目标。本研究中,以异相凝聚法制得的聚苯乙烯／石墨烯复合粒子为基体,通过多元醇热还原法负载贵金属纳米粒子制得三元复合粒子,并以此为构建模块,通过三元复合粒子的现场自沉积堆叠作用制备出同时具有三维石墨烯网络以及电解液通道的贵金属复合催化剂,并对复合催化剂的甲醇氧化催化性能做了深入的研究。围绕以上内容,本论文的具体研究工作如下：(1)聚苯乙烯／石墨烯@PtNPs三元复合催化剂的制备与性能研究通过热力学驱动的异相凝聚法,制备出不同石墨烯含量的聚苯乙烯／石墨烯复合粒子,并以此为基体,通过多元醇热还原法在石墨烯表面负载铂纳米粒子(PtNPs),成功制得聚苯乙烯／石墨烯@PtNPs三元复合粒子,并以此为基础提出一种简单、实用、绿色环保的“粒子自沉积构建”法,现场制备具有三维石墨烯网络的石墨烯／贵金属复合催化剂,形成电子和电解液的双网络通道结构。所制得的三维网络结构石墨烯／贵金属复合催化剂在燃料电池甲醇氧化催化性能方面体现了明显的优势,与自由堆积的石墨烯/PtNPs催化剂相比,具有更高的电流密度。(2)聚苯乙烯／石墨烯@PtRuNPs三元复合催化剂的制备与性能研究首先利用热力学驱动的异相凝聚法,制备出包覆完整的聚苯乙烯/石墨烯复合粒子,并以此为基体,通过多元醇热还原法在石墨烯表面负载铂-钌合金纳米粒子(PtRuNPs),制得聚苯乙烯／石墨烯@PtRuNPs三元复合粒子,并采用“粒子自沉积构建”法制得具有双网络通道结构的石墨烯/PtRuNPs复合催化剂。本章中重点研究了Pt/Ru金属质量比,石墨烯／贵金属质量比对甲醇氧化催化性能的影响,从而获得高效、经济的聚苯乙烯／石墨烯@PtRuNPs合金型复合催化剂。